课件：能量转化与守恒定律.ppt

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1、1010能量守恒定律与能源能量守恒定律与能源请同学们欣赏一个短片请同学们欣赏一个短片 一个物体能够对外做功，我们一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有就说这个物体具有能量能量。 另外自然另外自然界中还存在界中还存在如如化学能化学能、电能电能、光能光能、太阳能太阳能、风风能能、潮汐能潮汐能、原子能原子能等等。等等。 各种形式的是可以相互转化各种形式的是可以相互转化的的 食物具有化学能，我们的身食物具有化学能，我们的身体把这种化学能转化成为维持体把这种化学能转化成为维持生命所必须的内能和机械能。生命所必须的内能和机械能。 各种形式的是可以相互转化各种形式的是可以相互转化的的 各种形式的是可以相

2、互转化各种形式的是可以相互转化的的 电能转化为内能电能转化为内能太阳能转化为电能太阳能转化为电能各种形式的是可以相互转化各种形式的是可以相互转化的的 光能光能转化为转化为化学能化学能水果电池水果电池化学能转化为电能化学能转化为电能 不同形式的能量之间的转化是通过做功实现的。不同形式的能量之间的转化是通过做功实现的。做功的过程就是各种形式的能量之间转化（或转移的做功的过程就是各种形式的能量之间转化（或转移的过程，且做了多少功，就有多少能量发生转化（或转过程，且做了多少功，就有多少能量发生转化（或转移），因此移），因此 能量既不会消灭，也不会创生，它能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化

3、为其他形式或者从一个物只会从一种形式转化为其他形式或者从一个物体转移到另外一个物体，而在转化和转移的过程体转移到另外一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总和保持不变中，能量的总和保持不变 能量守恒定律的建立过程，是人类认识自然的一能量守恒定律的建立过程，是人类认识自然的一次重大的飞跃，是哲学和自然科学长期发展和进步的次重大的飞跃，是哲学和自然科学长期发展和进步的结果它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一，结果它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一，而且是大自然普遍和谐性的一种表现形式和谐美是而且是大自然普遍和谐性的一种表现形式和谐美是科学的魅力所在科学的魅力所在 恩格斯曾经把能量转化和

4、守恒定律称为恩格斯曾经把能量转化和守恒定律称为“伟大的运伟大的运动基本规律动基本规律”，认为它的发现是，认为它的发现是1919世纪自然科学的三世纪自然科学的三大发现之一大发现之一( (另两个发现是细胞学说，达尔文的生物另两个发现是细胞学说，达尔文的生物进化论进化论) )通过学习能量守恒定律，你受到了什么启示通过学习能量守恒定律，你受到了什么启示? ? 自然规律之一自然规律之一 导致能量守恒定律最后确立的两类重要事导致能量守恒定律最后确立的两类重要事实是什么实是什么? ? 确立了永动机的不可能性和发现了各种确立了永动机的不可能性和发现了各种自然现象之间的相互联系与转化自然现象之间的相互联系与转化

5、 历史上有很多人不相信能量守恒定律的人，历史上有很多人不相信能量守恒定律的人，挖空心思想发明一种不消耗能量，却能不挖空心思想发明一种不消耗能量，却能不断对外做功的机器断对外做功的机器永动机，你认为它永动机，你认为它一旦转动起来就能永远转动起来吗？一旦转动起来就能永远转动起来吗？17171818世纪许多机械专家就已经论证了世纪许多机械专家就已经论证了永动机是不可能的永动机是不可能的法国科学院在法国科学院在17751775年就正式决定，不再年就正式决定，不再研究和试验任何永动机研究和试验任何永动机 指能够提供可利用能量的物质，它是人类活指能够提供可利用能量的物质，它是人类活动的物质基础。动的物质基

6、础。（1 1）从人类开发能源的历史划分）从人类开发能源的历史划分常规能源：如煤、石油、天然气、水能等常规能源：如煤、石油、天然气、水能等新能源：如核能、风能、太阳能、地热能、新能源：如核能、风能、太阳能、地热能、海洋能等海洋能等（2 2）从使用分类）从使用分类一次能源：如煤、石油、天然气、水能、风一次能源：如煤、石油、天然气、水能、风能、生物质能、海洋能等能、生物质能、海洋能等二次能源：如电能、氢能、焦炭等二次能源：如电能、氢能、焦炭等（3 3）从能否再生分类）从能否再生分类可再生能源：如水能、风能等可再生能源：如水能、风能等不可再生能源：如石油、煤等不可再生能源：如石油、煤等（4 4）从对环

7、境的影响分类）从对环境的影响分类清洁能源：如太阳能、风能等清洁能源：如太阳能、风能等非清洁能源：如煤、石油、天然气等非清洁能源：如煤、石油、天然气等既然能量是守恒的，不可能消灭，为什既然能量是守恒的，不可能消灭，为什么我们还要节约能源？么我们还要节约能源？ 然料燃烧时一旦把自己的热量释放出去，它就不然料燃烧时一旦把自己的热量释放出去，它就不会再次自动聚集起来供人类重新利用，电池中的化学会再次自动聚集起来供人类重新利用，电池中的化学能转化为电能，它又通过灯泡转化成内能和光能，热能转化为电能，它又通过灯泡转化成内能和光能，热和光被其他物质吸收后变为周围环境的内能，我们无和光被其他物质吸收后变为周围

8、环境的内能，我们无法把这些内能收集起来重新利用这种现象叫做法把这些内能收集起来重新利用这种现象叫做可以看出，由于取暖可以看出，由于取暖和使用电器，室内温和使用电器，室内温度比室外高。热量散度比室外高。热量散失到室外后，不能回失到室外后，不能回收重新利用。收重新利用。一座房屋的红外线照片一座房屋的红外线照片红外照片是不能分辨颜色的，右图中的颜色红外照片是不能分辨颜色的，右图中的颜色是为区分不同的温度而在照片处理时加上的是为区分不同的温度而在照片处理时加上的能量耗散与能量守恒是否能量耗散与能量守恒是否矛盾，该怎样理解矛盾，该怎样理解? ? 能量耗散和能量守恒并不矛盾，能量耗散表明，能量耗散和能量守

9、恒并不矛盾，能量耗散表明，在能源利用的过程中，即在能量的转化过程中，在能源利用的过程中，即在能量的转化过程中，能量在数量上并没有减少但是可利用的品质上能量在数量上并没有减少但是可利用的品质上降低了，从便于利用变为不便于利用了。降低了，从便于利用变为不便于利用了。这是节这是节约能源的根本原因约能源的根本原因 内能总是自发地从高温内能总是自发地从高温物体向低温物体转移物体向低温物体转移而不会自发的由低温物而不会自发的由低温物体向高温物体转移体向高温物体转移机械能可以全部转化为内机械能可以全部转化为内能能而内能不可全部转化为机而内能不可全部转化为机械能而不引起其他变化械能而不引起其他变化热机的效率不

10、可能热机的效率不可能1001000 0/ /0 0例如：一辆行驶的小轿车，燃料燃烧产生的内能有例如：一辆行驶的小轿车，燃料燃烧产生的内能有37370 0/ /0 0通过发动机散热系统排除，通过发动机散热系统排除，37370 0/ /0 0直接由排气管直接由排气管排出，有排出，有26260 0/ /0 0变为发动机输出的机械能变为发动机输出的机械能 能量的耗散从能量转化的角度反能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向性。映出自然界中宏观过程的方向性。 正是因为能量转化的方向性，能正是因为能量转化的方向性，能量的利用受这种方向性的制约，所以量的利用受这种方向性的制约，所以能量的利用是

11、有条件的，也是有代价能量的利用是有条件的，也是有代价的的 通过以上分析我们知道了：通过以上分析我们知道了：一、能量守恒定律一、能量守恒定律 1 1内容：能量既不会消灭，也不会创生，内容：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另外一个物体，而在转化和一个物体转移到另外一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总和保持不变转移的过程中，能量的总和保持不变2 2建立过程建立过程二、能源和能量耗散二、能源和能量耗散 1 1内容：能量转化具有方向性内容：能量转化具有方向性2 2节约能源的重要意义节约能源的重要意义 通过本节课的

12、学习我们知道了通过本节课的学习我们知道了 1 1能源是人类社会活动的物质基础。人类利用能源是人类社会活动的物质基础。人类利用能源大致经历了三个时期，依次是（能源大致经历了三个时期，依次是（ ） A. A. 柴薪时期、煤炭时期、石油时期柴薪时期、煤炭时期、石油时期 B. B. 柴薪时期、石油时期、煤炭时期柴薪时期、石油时期、煤炭时期 C. C. 煤炭时期、石油时期、电力时期煤炭时期、石油时期、电力时期 D. D. 畜力时期、热力时期、电力时期畜力时期、热力时期、电力时期 2 2关于能量耗散，下列说法中正确的是（关于能量耗散，下列说法中正确的是（ ） A. A. 能量耗散是指在一定条件下，能量在转

13、化过程中能量耗散是指在一定条件下，能量在转化过程中总量减少了总量减少了 B. B. 能量耗散表明，能量守恒定律具有一定的局限性能量耗散表明，能量守恒定律具有一定的局限性 C. C. 能量耗散表明，能量在数量上并未减少，但在可能量耗散表明，能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低了利用的品质上降低了 D. D. 能量耗散从能量转化的角度，反映出自然界中宏能量耗散从能量转化的角度，反映出自然界中宏观过程的方向性观过程的方向性3 3下列说法中正确的是（下列说法中正确的是（ ） A. A. 不同形式能量的转化是通过做功来实现的不同形式能量的转化是通过做功来实现的 B. B. 做功的过程总是伴随着能

14、量的变化做功的过程总是伴随着能量的变化 C. C.某种形式的能量增加某种形式的能量增加10J10J，一定有其他形式的能量，一定有其他形式的能量减少减少10J10J D. D. 某个物体的能量减少某个物体的能量减少10J10J，一定有其他物体的能量，一定有其他物体的能量增加增加10J10J4 4运动员把原来静止的足球踢出去，使足球获得运动员把原来静止的足球踢出去，使足球获得100J100J的动能。则在运动员踢球的过程中，运动员消耗的体能的动能。则在运动员踢球的过程中，运动员消耗的体能 （ ） A. A. 等于等于100J 100J B. B. 大于大于100J 100J C. C. 小于小于10

15、0J D100J D. . 无法确定无法确定ABCDABCDB B 5. 5. 一小滑块放在如图所示的凹形斜面上，用力一小滑块放在如图所示的凹形斜面上，用力F F沿沿斜面向下拉小滑块，小滑块沿斜面运动了一段距离。斜面向下拉小滑块，小滑块沿斜面运动了一段距离。若已知在这过程中，拉力若已知在这过程中，拉力F F所做的功的大小（绝对值）所做的功的大小（绝对值）为为A A，斜面对滑块的作用力所做的功的大小为，斜面对滑块的作用力所做的功的大小为B B，重力，重力做功的大小为做功的大小为 ，空气阻力做功的大小为，空气阻力做功的大小为D D。当用这些。当用这些量表达时，小滑块的动能的改变（指末态动能减去初量表达时，小滑块的动能的改变（指末态动能减去初态动能）等于多少？，滑块的重力势能的改变等于多态动能）等于多少？，滑块的重力势能的改变等于多少？滑块机械能（指动能与重力势能之和）的改变等少？滑块机械能（指动能与重力势能之和）的改变等于多少？于多少？A-B+C-DCA-B-D 世世